JP2008543813A - 5−ht6−受容体阻害剤としてのベンゾフラニル誘導体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、置換スルホンアミド化合物、これらの化合物を含有する医薬製剤、および体重および体重増加の減少を成し遂げるための、肥満、2型糖尿病および/または中枢神経系の障害(CNS)に関連する病状の予防および処置のための該化合物の使用、ならびに化粧品用途のための該化合物の使用に関する。
肥満は、一般に認められた基準を超える過剰体重をもたらす、身体の脂肪量の増加により特徴付けられる状態である。肥満は、西欧諸国における最も重大な栄養障害であり、全ての産業国における主要な健康問題である。この障害は、心血管疾患、消化器疾患、呼吸器疾患、癌および2型糖尿病のごとき疾患の発生率を増大することにより、死亡率の増大をもたらす。数十年の間、体重を減少する化合物の探索が続けられてきた。ある一連の研究は、セロトニン受容体サブタイプを直接活性化すること、またはセロトニン再取り込みを阻害することのいずれかにより、セロトニン作動系を活性化することである。しかし、必要とされる正確な受容体サブタイプ特性は知られていない。
末梢および中枢神経系の主要な伝達物質であるセロトニン(5−ヒドロキシトリプタミンまたは5−HT)は、不安、睡眠調節、攻撃性、摂食行動および鬱を含む広範囲の生理的および病理学的機能を調節する。複数のセロトニン受容体サブタイプが同定され、クローン化されている。これらの1つである5−HT6受容体は、1993年に幾つかのグループによりクローン化された(Ruat,M.ら.(1993)Biochem.Biophys.Res.Commun.193:268−276;Sebben,M.ら.(1994)NeuroReport 5:2553−2557)。この受容体は、アデニリルシクラーゼに積極的に結合し、クロザピンのごとき抗鬱剤に対して親和性を示す。最近では、ラットにおける食飼摂取量を減少させるという、5−HT6アンタゴニストおよび5−HT6アンチセンスオリゴヌクレオチドの効果が報告されている(Bentley,J.C.ら.(1999)Br J Pharmac.Suppl.126,P66;Bentley,J.C.ら.(1997)J.Psychopharmacol.Suppl.A64,255;Woolley M.L.ら.(2001)Neuropharmacology)。
例えば、WO 00/34242およびIsaac,M.ら.(2000)6−Bicyclopiperazinyl−1−arylsulfonylindoles and 6−Bicyclopiperidinyl−1−arylsulfonylindoles derivatives as novel,potent and selective 5−HT6 receptor antagonist.Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 10:1719−1721(2000)において、5−HT6受容体に対して増強した親和性および選択性を有する化合物が同定されている。
WO 2004/000828およびWO 02/100822(共にBiovitrum ABの名義)は、5−HT6受容体に結合し、肥満、2型糖尿病および/またはCNS障害に関連する病状の処置用に用いられ得るスルホンアミド誘導体を開示している。
しかし、本発明によるスルホンアミド誘導体はこれまでに開示されていない。
驚くべきことに、式(I)の化合物が、低いナノモル範囲において、アンタゴニストとして5−HT6受容体に対して親和性および選択性を示し、その親和性および選択性は、先行技術に含まれる化合物と比較して予想外に高いことが見出された。本発明に記載の化合物およびそれらの医薬上許容される塩は、5−HT6受容体アンタゴニスト、アゴニストおよび部分アゴニスト活性を有し、体重および体重増加の減少を成し遂げるための、肥満および2型糖尿病の処置または予防における使用可能性、ならびに、不安、鬱、パニック発作、記憶障害、認知障害、睡眠障害、片頭痛、拒食症、過食症、過剰摂取(Binge)障害、強迫性障害、精神病、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病および/または統合失調症、注意欠陥多動性障害(ADHD)、薬物乱用のごとき中枢神経系の障害の処置または予防における使用可能性を有すると考えられている。体重および体重増加の減少(例えば、体重障害の処置)は、特に、食物摂取量の減少により成し遂げられる。本明細書で用いられる「体重障害」なる用語は、エネルギー摂取とエネルギー消費との間の不均衡により惹起され、異常な(例えば、過剰な)体重に至る障害を言う。かかる体重障害は肥満を含む。
式(I)の化合物
本発明の1つの目的は、式(I):
(I)
[式中、
R1がメトキシであり、かつR2がメチルであるか;または
R1がメトキシであり、かつR2がヒドロキシメチルであるか;または
R1がヒドロキシルであり、かつR2がメチルである]
の化合物またはその医薬上許容される塩である。
本発明の1つの目的は、式(I):
[式中、
R1がメトキシであり、かつR2がメチルであるか;または
R1がメトキシであり、かつR2がヒドロキシメチルであるか;または
R1がヒドロキシルであり、かつR2がメチルである]
の化合物またはその医薬上許容される塩である。
式(I)の化合物はそれ自体として用いられてもよく、適切な場合には、その薬理学上許容される塩(酸または塩基付加塩)として用いられてもよい。上記した薬理学上許容される付加塩は、化合物が形成し得る、治療活性のある非毒性の酸および塩基付加塩形態を含むことが意図される。塩基性特性を有する化合物は、塩基形態を適切な酸で処理することにより、それらの医薬上許容される酸付加塩に変換され得る。酸の例としては、無機酸、例えば、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、硫酸、リン酸;および有機酸、例えば、酢酸、プロパン酸、ヒドロキシ酢酸、乳酸、ピルビン酸、グリコール酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、フマル酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸、p−アミノサリチル酸、パモ酸、安息香酸、アスコルビン酸等が挙げられる。塩基付加塩形態の例としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム塩、ならびに例えばアンモニア、アルキルアミン、ベンザチンのごとき医薬上許容されるアミンとの塩、ならびに例えばアルギニンおよびリジンのごときアミノ酸との塩が挙げられる。本明細書で用いられる付加塩なる用語は、化合物およびその塩が形成し得る溶媒和物も含み、例えば、水和物、アルコラート等が挙げられる。
臨床用途のために、本発明の化合物は、経口、直腸、非経口および他の投与様式のための医薬製剤に処方される。医薬製剤は、通常、活性物質またはその医薬上許容される塩を慣用的な医薬賦形剤と混合することにより調製される。さらに、製剤は、既知の方法、例えば、造粒、圧縮、マイクロカプセル封入、スプレーコーティング等により調製され得る。製剤は、慣用的方法により、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ、懸濁液、坐剤または注射の投与形態で調製されてもよい。液体製剤は、活性物質を水または他の適当なビヒクル中に溶解または懸濁させることにより調製されてもよい。錠剤および顆粒剤は、慣用的な様式でコーティングされてもよい。
本発明の別の目的は、治療に用いるための上記化合物である。
本発明の別の目的は、体重および体重増加の減少を成し遂げるために、肥満、2型糖尿病および/またはCNS障害のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための上記化合物である。
本発明の別の目的は、医薬上許容される希釈剤または担体と組み合わせて、活性成分として上記化合物を含有する医薬製剤である。
本発明の別の目的は、体重および体重増加の減少を成し遂げるために、肥満、2型糖尿病および/または中枢神経系の障害のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための、上記化合物を含有する医薬製剤である。
本発明の別の目的は、体重および体重増加の減少を成し遂げるための、肥満、2型糖尿病および/または中枢神経系の障害のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防方法であって、かかる処置の必要な対象へ有効量の上記化合物を投与することを含む方法である。
本発明の別の目的は、5−HT6受容体活性の調節方法であって、その必要のある対象へ有効量の上記化合物を投与することを含む方法である。
本発明の別の目的は、体重および体重増加の減少を成し遂げるために、肥満、2型糖尿病および/または中枢神経系の障害のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための医薬の製造のための、上記化合物の使用である。
中枢神経系の障害の例としては、アルツハイマー病および統合失調症に関連する認識機能障害を含む認知障害が挙げられる。
本明細書で示される方法は、対象が、肥満、2型糖尿病もしくは中枢神経系の障害の処置を必要とするか、または体重および体重増加の減少を必要とするかを同定する工程も含み得る。
さらに、本発明は、体重減少を惹起するための、本明細書で示される任意の式の1つまたはそれ以上の化合物の化粧品用途、ならびに該化合物を含有する化粧品製剤に関する。
さらに、本発明は、ヒトを含む哺乳類の身体の外観を改善するための非治療的方法であって、本明細書で示される任意の式の1つまたはそれ以上の化合物を該哺乳類へ経口投与することを含む方法に関する。
「有効量」は、処置された対象に治療効果を与える化合物の量を言う。治療効果は、客観的(すなわち、ある種の試験もしくはマーカーにより測定可能なもの)または主観的(すなわち、対象が効果の兆候を示すか、または効果を感じる)であってもよい。
臨床用途のために、本発明の化合物は、経口、直腸、非経口または他の投与様式のための医薬製剤に処方される。通常、活性化合物の量は、調製物の0.1〜95重量%であり、好ましくは、非経口用の場合には、調製物の0.2〜20重量%であり、好ましくは、経口投与の場合には、調製物の1〜50重量%である。
活性物質の典型的な1日用量は、広い範囲内で変動し、例えば、各患者の個々の必要性および投与経路のごとき様々な因子に依存し得る。一般的に、経口および非経口用量は、1日あたり50〜300mgの範囲の活性物質であり得、好ましくは、1日あたり50〜150mgであり得る。
調製方法
さらなる一の態様において、本発明は、本明細書で示される任意の式の化合物の製造方法であって、本明細書で示される式の任意の1つまたはそれ以上の化合物を反応させることを含み、本明細書で示される任意の過程を含む方法に関する。上記式の化合物は、慣用的方法またはそれに類似する方法、特に、以下の方法またはそれに類似する方法により調製されてもよい。
さらなる一の態様において、本発明は、本明細書で示される任意の式の化合物の製造方法であって、本明細書で示される式の任意の1つまたはそれ以上の化合物を反応させることを含み、本明細書で示される任意の過程を含む方法に関する。上記式の化合物は、慣用的方法またはそれに類似する方法、特に、以下の方法またはそれに類似する方法により調製されてもよい。
上記した合成経路で用いられる化学物質は、例えば、溶媒、試薬、触媒、保護基および脱保護基試薬を含んでもよい。上記した方法は、さらに、本明細書に明記された工程の前または後に、適当な保護基を付加または除去して、最終的に任意の上記式の化合物、それらの塩形態、または化合物もしくはその塩形態を含む製剤の合成を可能とする工程を含んでいてもよい。加えて、所望の化合物を得るために、様々な合成工程が代替的な順序で行われてもよい。適切な化合物の合成において有用な合成化学の変換および保護基の方法論(保護および脱保護)は当該分野において知られており、例えば、R.Larock,Comprehensive Organic Transformations,VCH Publishers(1989);T.W.GreeneおよびP.G.M.Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,2nd Ed.,John WileyおよびSons(1991);L.FieserおよびM.Fieser,Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,John Wiley and Sons (1994);ならびにL.Paquette,ed.,Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis,John Wiley and Sons(1995)およびその続版に記載されたものを含む。
以下の特定の実施例は、単なる例示と見なされるべきであり、残りの開示内容を限定するものでは決してない。さらなる詳述がなくても、当業者であれば、本明細書の記載に基づいて、本発明を最大限に利用できるものと考えられる。本明細書で引用される全ての文献は、出典明示により、その全てが本明細書の一部となる。
実施例1を以下のように調製した:
2,3−ジヒドロベンゾフランから出発して、7−ヨード−N−(2−メトキシ−5−メチルフェニル)−1−ベンゾフラン−5−スルホンアミドを調製する。クロロスルホン酸での処理により、対応する塩化スルホニルを得、一塩化ヨウ素を用いてこれをヨウ化する。NBSを用いて芳香族化し、クレシジンで処理した後、7−ヨード−N−(2−メトキシ−5−メチルフェニル)−1−ベンゾフラン−5−スルホンアミドを得る。
2,3−ジヒドロベンゾフランから出発して、7−ヨード−N−(2−メトキシ−5−メチルフェニル)−1−ベンゾフラン−5−スルホンアミドを調製する。クロロスルホン酸での処理により、対応する塩化スルホニルを得、一塩化ヨウ素を用いてこれをヨウ化する。NBSを用いて芳香族化し、クレシジンで処理した後、7−ヨード−N−(2−メトキシ−5−メチルフェニル)−1−ベンゾフラン−5−スルホンアミドを得る。
銅を触媒として用いる、アルカリ溶液中での7−ヨード−N−(2−メトキシ−5−メチルフェニル)−1−ベンゾフラン−5−スルホンアミドの加水分解により、7−ヒドロキシ−N−(2−メトキシ−5−メチルフェニル)−1−ベンゾフラン−5−スルホンアミドを得る。カルバミン酸メチルで保護した4−ヒドロキシピペリジンのメシラートとの反応により、4−[(5−{[(2−メトキシ−5−メチルフェニル)アミノ]スルホニル}−1−ベンゾフラン−7−イル)オキシ]ピペリジン−1−カルボン酸メチルを得、これをアルカリ溶液中で加水分解し、標記化合物を得る。
N−[7−(4−ピペリジニル)オキシ−1−ベンゾフラン−5−イル]−2−ヒドロキシ−5−メチルベンゼンスルホンアミド
生物学的試験
本発明による化合物の5−HT6受容体に結合する能力および医薬上有用である能力は、当該分野において知られているインビボおよびインビトロアッセイを用いて決定され得る。
本発明による化合物の5−HT6受容体に結合する能力および医薬上有用である能力は、当該分野において知られているインビボおよびインビトロアッセイを用いて決定され得る。
(a)5−HT 6 結合アッセイ
5−HT6受容体についての結合親和性実験を、Boess F.Gら.Neuropharmacology vol.36(4/5)713−720,1997により記載された一般的方法に従って、標識リガンドとして(3H)−LSDを用いて、5−HT6受容体でトランスフェクトしたHEK293細胞において行う。
5−HT6受容体についての結合親和性実験を、Boess F.Gら.Neuropharmacology vol.36(4/5)713−720,1997により記載された一般的方法に従って、標識リガンドとして(3H)−LSDを用いて、5−HT6受容体でトランスフェクトしたHEK293細胞において行う。
材料
細胞培養
5−HT6受容体でトランスフェクトしたHEK−293細胞株を、5% 透析ウシ胎児血清(Gibco BRL 10106−169)、0.5mM ピルビン酸ナトリウムおよび400μg/ml ジェネテシン(G−418)(Gibco BRL10131−019)を含有するダルベッコ変法イーグル培地中で培養した。週2回、細胞を1:10で継代した。
細胞培養
5−HT6受容体でトランスフェクトしたHEK−293細胞株を、5% 透析ウシ胎児血清(Gibco BRL 10106−169)、0.5mM ピルビン酸ナトリウムおよび400μg/ml ジェネテシン(G−418)(Gibco BRL10131−019)を含有するダルベッコ変法イーグル培地中で培養した。週2回、細胞を1:10で継代した。
化学物質
Amersham Pharmacia Biotech(Buckinghamshire,England)から入手した放射性リガンド[3H]LSD60−240Ci/mmolをエタノール中とし、−20℃で貯蔵した。化合物を100% DMSO中で溶解し、結合バッファーで希釈した。
Amersham Pharmacia Biotech(Buckinghamshire,England)から入手した放射性リガンド[3H]LSD60−240Ci/mmolをエタノール中とし、−20℃で貯蔵した。化合物を100% DMSO中で溶解し、結合バッファーで希釈した。
ディスポーザブル
Costar96穴V底ポリプロピレンプレート(Corning Inc.Costar,NY,USA)中で化合物を希釈した。Packard Optiplate(Packard Instruments B.V.,Groningen,The Netherlands)中で試料をインキュベートした。添加した放射性リガンドの総量を、Microscint(登録商標)20シンチレーション用流体(Packard Bioscience,Meriden,CT,USA)の存在下、Packard24穴Barexプレート(Packard Instruments B.V.,Groningen,The Netherlands)中で測定した。
Costar96穴V底ポリプロピレンプレート(Corning Inc.Costar,NY,USA)中で化合物を希釈した。Packard Optiplate(Packard Instruments B.V.,Groningen,The Netherlands)中で試料をインキュベートした。添加した放射性リガンドの総量を、Microscint(登録商標)20シンチレーション用流体(Packard Bioscience,Meriden,CT,USA)の存在下、Packard24穴Barexプレート(Packard Instruments B.V.,Groningen,The Netherlands)中で測定した。
バッファー
結合バッファーは、20mM HEPES、150mM NaCl、10mM MgCl2、および1mM EDTA、pH7.4から構成されるものであった。
結合バッファーは、20mM HEPES、150mM NaCl、10mM MgCl2、および1mM EDTA、pH7.4から構成されるものであった。
方法
膜の調製
24.5×24.5のNUNC培養ディッシュ上で、細胞を約90%の集密度まで成長させた。培地を吸引し、氷冷PBSでリンスした後、25mlトリスバッファー(50mM トリス−HCl、1mM EDTA、1mM EGTA、pH7.4)および窓用スクレーパーを用いて細胞をこすり取った。次いで、Polytronホモジナイザーを用いて細胞を破壊し、1000×g、5分間の低速遠心分離により、残りの粒子状物質を除去した。最後に、高速遠心分離(20000×g)により膜を集め、結合バッファー中に懸濁させ、アリコートに分けて−70℃で凍結した。
膜の調製
24.5×24.5のNUNC培養ディッシュ上で、細胞を約90%の集密度まで成長させた。培地を吸引し、氷冷PBSでリンスした後、25mlトリスバッファー(50mM トリス−HCl、1mM EDTA、1mM EGTA、pH7.4)および窓用スクレーパーを用いて細胞をこすり取った。次いで、Polytronホモジナイザーを用いて細胞を破壊し、1000×g、5分間の低速遠心分離により、残りの粒子状物質を除去した。最後に、高速遠心分離(20000×g)により膜を集め、結合バッファー中に懸濁させ、アリコートに分けて−70℃で凍結した。
放射性リガンド結合
凍結した細胞膜を解凍し、直ちにPolytronホモジナイザーを用いて再度ホモジナイズし、チューブを連続振盪させながら、SPAコムギ胚芽凝集素ビーズ(Amersham Life Sciences,Cardiff,England)に30分間カップリングさせた。カップリング後、ビーズを1000gで10分間遠心分離し、その後、96穴プレートあたり20mlの結合バッファー中に懸濁させた。次いで、放射性リガンドおよび試験化合物をビーズ−膜懸濁液に添加することによって、結合反応を開始した。室温でのインキュベーション後、アッセイプレートをシンチレーション計測に付した。
凍結した細胞膜を解凍し、直ちにPolytronホモジナイザーを用いて再度ホモジナイズし、チューブを連続振盪させながら、SPAコムギ胚芽凝集素ビーズ(Amersham Life Sciences,Cardiff,England)に30分間カップリングさせた。カップリング後、ビーズを1000gで10分間遠心分離し、その後、96穴プレートあたり20mlの結合バッファー中に懸濁させた。次いで、放射性リガンドおよび試験化合物をビーズ−膜懸濁液に添加することによって、結合反応を開始した。室温でのインキュベーション後、アッセイプレートをシンチレーション計測に付した。
HeLa細胞から調製する代わりに、ヒト5−HT6受容体を発現するHEK293細胞から膜を調製したこと以外は、元々のSPA法に従った(Dinh DM,Zaworski PG,Gill GS,Schlachter SK,Lawson CF,Smith MW.Validation of human 5−HT6 receptors expressed in HeLa cell membranes:saturation binding studies,pharmacological profiles of standard CNS agents and SPA development.The Upjohn Company Technical Report 7295−95−064 1995;27 December)。[3H]LSDの特異的結合が飽和性であったのに対して、非特異的結合は添加した放射性リガンドの濃度に対して直線的に増加した。[3H]LSDは、高い親和性をもって5−HT6受容体に結合した。4回の別々の実験に基づいて、Kd値を2.6±0.2nMと推定した。
競合実験で用いた放射性リガンド濃度である3nMの[3H]LSDでの総結合量は、典型的に6000dpmであり、特異的結合は70%を超えた。5−HTは、[3H]LSD結合の濃度依存性阻害を惹起し、2つの異なる膜調製物に対して試験した場合、236nMの全体平均Ki値を伴った。3回の実験にわたるアッセイ間変動はCV 10%を示し、平均Ki値 173nM(SD30)およびヒル係数 0.94(SD0.09)を伴うものであった。アッセイ内変動は3%(n=4)だった。実施例1についてのKi値を表3に示す。異なる効力ではあるが、全ての非標識リガンドは濃度依存的な様式で[3H]LSDの特異的結合を置換した。化合物についての効力の順位は、メチオテピン(2nM)>ミアンセリン(190nM)≒5−HT(236nM)>メチセルギド(482nM)>メスレルギド(1970nM)だった。
蛋白質測定
BioRad蛋白質アッセイ(Bradford MM.A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein−dye binding.Anal Biochem 1976;72:248−54)を用いて蛋白質濃度を測定した。ウシ血清アルブミンを標準として用いた。
BioRad蛋白質アッセイ(Bradford MM.A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein−dye binding.Anal Biochem 1976;72:248−54)を用いて蛋白質濃度を測定した。ウシ血清アルブミンを標準として用いた。
シンチレーション計測
Packard TopCount(登録商標)シンチレーションカウンター(Packard Instruments,Meriden,CT,USA)で、約20%の計測効率にて放射能を測定した。計測効率は、別の一連の実験において決定した。
Packard TopCount(登録商標)シンチレーションカウンター(Packard Instruments,Meriden,CT,USA)で、約20%の計測効率にて放射能を測定した。計測効率は、別の一連の実験において決定した。
飽和実験
飽和実験では、少なくとも6種の濃度の放射性リガンド(0.1〜20nMの[3H]LSD)を二つ組で用いた。総結合と、5μM リスリドの存在下での放射性リガンドの結合として定めた非特異的結合との間の差異として、特異的結合を算出した。Bmaxおよび解離定数Kdは、方程式1を用いる非線形回帰分析から決定した。Luは結合しなかった放射性リガンドの濃度であり、yは結合量である。
飽和実験では、少なくとも6種の濃度の放射性リガンド(0.1〜20nMの[3H]LSD)を二つ組で用いた。総結合と、5μM リスリドの存在下での放射性リガンドの結合として定めた非特異的結合との間の差異として、特異的結合を算出した。Bmaxおよび解離定数Kdは、方程式1を用いる非線形回帰分析から決定した。Luは結合しなかった放射性リガンドの濃度であり、yは結合量である。
競合実験
放射性リガンドの総結合および非特異的結合を、それぞれ8回繰り返して定義した。試験化合物を含む試料を11種の濃度において二つ組で実施した。室温で3時間インキュベーションを行った。IC50値、すなわち、放射性リガンドの特異的結合の50%を阻害した試験化合物の濃度を非線形回帰分析によって決定し、[Cheng Y.C.Biochem.Pharmacol.22,3099−3108,1973S]の方程式2の方法を用いてKi値を算出した。
(方程式2)
L=放射性リガンドの濃度
Kd=放射性リガンドの親和性
放射性リガンドの総結合および非特異的結合を、それぞれ8回繰り返して定義した。試験化合物を含む試料を11種の濃度において二つ組で実施した。室温で3時間インキュベーションを行った。IC50値、すなわち、放射性リガンドの特異的結合の50%を阻害した試験化合物の濃度を非線形回帰分析によって決定し、[Cheng Y.C.Biochem.Pharmacol.22,3099−3108,1973S]の方程式2の方法を用いてKi値を算出した。
L=放射性リガンドの濃度
Kd=放射性リガンドの親和性
(b)5−HT 6 固有活性アッセイ
ヒト5−HT6受容体を発現するHEK293細胞において5−HTが誘導するcAMPの増加の阻害を測定することにより、5−HT6受容体に対するアンタゴニストを特徴付けた(Boessら.(1997)Neuropharmacology 36:713−720を参照のこと)。簡単に言うと、HEK293/5−HT6細胞をポリリジンコーティング96穴プレートに25,000/穴の密度で播種し、5% 透析ウシ胎児血清を含有するDMEM(ダルベッコ変法イーグル培地)(フェノールレッド不含)にて48時間、37℃、5% CO2インキュベーター内で成長させた。次いで、培地を吸引し、0.1mlのアッセイ培地(20mM HEPES,1.5mM イソブチルメチルキサンチンおよび1mg/ml ウシ血清アルブミンを含有するハンクス平衡塩溶液)に置き換えた。アッセイ培地中に溶解した試験物質 50μlを添加した後、細胞を10分間、37℃、5%CO2インキュベーター内でインキュベートした。培地を再度吸引し、放射性cAMPキット(Amersham Pharmacia Biotech,BIOTRAK RPA559)を用いて、cAMP含有量を測定した。cAMPの増加を引き起こす5−HT([5−HT]=EC50の8倍)の50%阻害を惹起する濃度を式IC50,corr=IC50/(1+[5HT]/EC50)を用いて決定することにより、アンタゴニストの効力を定量した。
ヒト5−HT6受容体を発現するHEK293細胞において5−HTが誘導するcAMPの増加の阻害を測定することにより、5−HT6受容体に対するアンタゴニストを特徴付けた(Boessら.(1997)Neuropharmacology 36:713−720を参照のこと)。簡単に言うと、HEK293/5−HT6細胞をポリリジンコーティング96穴プレートに25,000/穴の密度で播種し、5% 透析ウシ胎児血清を含有するDMEM(ダルベッコ変法イーグル培地)(フェノールレッド不含)にて48時間、37℃、5% CO2インキュベーター内で成長させた。次いで、培地を吸引し、0.1mlのアッセイ培地(20mM HEPES,1.5mM イソブチルメチルキサンチンおよび1mg/ml ウシ血清アルブミンを含有するハンクス平衡塩溶液)に置き換えた。アッセイ培地中に溶解した試験物質 50μlを添加した後、細胞を10分間、37℃、5%CO2インキュベーター内でインキュベートした。培地を再度吸引し、放射性cAMPキット(Amersham Pharmacia Biotech,BIOTRAK RPA559)を用いて、cAMP含有量を測定した。cAMPの増加を引き起こす5−HT([5−HT]=EC50の8倍)の50%阻害を惹起する濃度を式IC50,corr=IC50/(1+[5HT]/EC50)を用いて決定することにより、アンタゴニストの効力を定量した。
実施例1は、0.5nMと5μMの間のKiおよびIC50,corr値を伴った、5−HT6受容体に対する選択的な親和性を有するか、または50nMにおいて[3H]LSD≧20%の%阻害を示し、5−HT6のアンタゴニスト、アゴニストまたは部分アゴニストである。実施例1は、5−HT1a、5−HT2a、5−HT2a、5−HT2bおよび5−HT2cにわたって良好な選択性を示す(値については表3を参照のこと)。
追加アッセイを実施例1について用いた。表1を参照のこと。
表1−実施例1について用いた追加アッセイ
表1中の参考文献
LEVIN,M.C.,MARULLO,S.,MUNTANER,O.,ANDERSON,B.およびMAGNUSSON,Y.(2002)The myocardium−protective Gly−49 variant of the beta 1−adrenergic receptor exhibits constitutive activity and increased desensitization and down regulation.J.Biol.Chem.277:30429−30435
SMITH,C.およびTEITLER,M.(1999)Beta−blocker selectivity at cloned human beta1− and beta2−adrenergic receptors.Cardiovasc.Drugs Ther.,13:123−126.
KINOUCHI,K.およびPASTERNAK,G.W.(1991)Evidence for κ1 opioid receptor multiplicity in the guinea pig cerebellum.Eur.J.Pharmacol.,207:135−141.
HOPE,A.G.,PETERS,J.A.,BROWN,A.M.,LAMBERT,J.J.およびBLACKBURN,T.P.(1996)Characterization of a human 5−hydroxytryptamine3 receptor type A (h5−HT3R−As)subunit stably expressed in HEK 293 cells.Brit.J.Pharmacol.,118:1237−1245.
LEVIN,M.C.,MARULLO,S.,MUNTANER,O.,ANDERSON,B.およびMAGNUSSON,Y.(2002)The myocardium−protective Gly−49 variant of the beta 1−adrenergic receptor exhibits constitutive activity and increased desensitization and down regulation.J.Biol.Chem.277:30429−30435
SMITH,C.およびTEITLER,M.(1999)Beta−blocker selectivity at cloned human beta1− and beta2−adrenergic receptors.Cardiovasc.Drugs Ther.,13:123−126.
KINOUCHI,K.およびPASTERNAK,G.W.(1991)Evidence for κ1 opioid receptor multiplicity in the guinea pig cerebellum.Eur.J.Pharmacol.,207:135−141.
HOPE,A.G.,PETERS,J.A.,BROWN,A.M.,LAMBERT,J.J.およびBLACKBURN,T.P.(1996)Characterization of a human 5−hydroxytryptamine3 receptor type A (h5−HT3R−As)subunit stably expressed in HEK 293 cells.Brit.J.Pharmacol.,118:1237−1245.
(c)体重および食飼摂取に対する効果
材料および方法
試験化合物
実施例1を、5%(w/v)PEG400、0.2% Tween80+10mM 酢酸ナトリウムバッファー、pH6中に溶解した。対応する溶液をビヒクルとして用いた。14日間の貯蔵において溶液の安定性を調べた。週に2回、溶液を処方し、フリーザーで貯蔵した。実際の濃度について溶液を分析し、2つの場合において同様であることが分かった。
材料および方法
試験化合物
実施例1を、5%(w/v)PEG400、0.2% Tween80+10mM 酢酸ナトリウムバッファー、pH6中に溶解した。対応する溶液をビヒクルとして用いた。14日間の貯蔵において溶液の安定性を調べた。週に2回、溶液を処方し、フリーザーで貯蔵した。実際の濃度について溶液を分析し、2つの場合において同様であることが分かった。
動物
100匹の雄Sprague−Dawleyラットは、Scanbur BK AB(Sollentuna,Sweden)において高脂肪食飼で育てられ、Biovitrumの動物飼育施設に到着時に、約700gの重量(17週齢)だった。ラットを順応させ、到着から約3週間後に計量した。一定の室内条件(温度22+/−1℃、湿度40〜60%、12時間の明/暗サイクル、午前10時に消灯)下の標準的なケージ内でラットを1匹ずつ飼育した。Scanburで摂取していたものと同じ高脂肪食飼(45kcal%脂肪,4.7kcal/g;D12451)をラットに摂取させた。食飼はResearch Diets,Inc.,New Jersey,USAから購入されたものであり、ペレットから構成され、乾燥および低温条件下で貯蔵された。
100匹の雄Sprague−Dawleyラットは、Scanbur BK AB(Sollentuna,Sweden)において高脂肪食飼で育てられ、Biovitrumの動物飼育施設に到着時に、約700gの重量(17週齢)だった。ラットを順応させ、到着から約3週間後に計量した。一定の室内条件(温度22+/−1℃、湿度40〜60%、12時間の明/暗サイクル、午前10時に消灯)下の標準的なケージ内でラットを1匹ずつ飼育した。Scanburで摂取していたものと同じ高脂肪食飼(45kcal%脂肪,4.7kcal/g;D12451)をラットに摂取させた。食飼はResearch Diets,Inc.,New Jersey,USAから購入されたものであり、ペレットから構成され、乾燥および低温条件下で貯蔵された。
実験セッション
最も重量が増加した高脂肪摂取動物を選択した。この集団は799±60gの重量だった。選択した48匹のラットを無作為化し、重量に従ってできる限り均一な群となるように、5つの処置群に分けた。各処置群は12匹のラットから構成された:群1−ビヒクル、群2−実施例1−5mg/kg(11μmol/kg)、群3−実施例1−15mg/kg(33μmol/kg)、群4−実施例1−30mg/kg(66μmol/kg)。各投与群における化合物曝露および薬物動態を7日目および29日目について並行して測定するために、さらに9匹のラットを割り当てた。手順および実験者にラットを順応させるために、5日間のベースライン測定により、研究を開始した。1日1回午前9〜10時に、2.5ml/kgの容量、すなわち、ラット(800g)1匹あたり平均2mlの容量で、試験化合物を経口投与した。注入に関連して、ペレットの重さおよび体重を毎日量った。水のボトルの重さを週に1回量った。秤量は、コンピューター支援のMettler Toledo PR 5002天秤を用いて行った。全データをExcelテンプレートに転送した。
最も重量が増加した高脂肪摂取動物を選択した。この集団は799±60gの重量だった。選択した48匹のラットを無作為化し、重量に従ってできる限り均一な群となるように、5つの処置群に分けた。各処置群は12匹のラットから構成された:群1−ビヒクル、群2−実施例1−5mg/kg(11μmol/kg)、群3−実施例1−15mg/kg(33μmol/kg)、群4−実施例1−30mg/kg(66μmol/kg)。各投与群における化合物曝露および薬物動態を7日目および29日目について並行して測定するために、さらに9匹のラットを割り当てた。手順および実験者にラットを順応させるために、5日間のベースライン測定により、研究を開始した。1日1回午前9〜10時に、2.5ml/kgの容量、すなわち、ラット(800g)1匹あたり平均2mlの容量で、試験化合物を経口投与した。注入に関連して、ペレットの重さおよび体重を毎日量った。水のボトルの重さを週に1回量った。秤量は、コンピューター支援のMettler Toledo PR 5002天秤を用いて行った。全データをExcelテンプレートに転送した。
血清グルコース、インスリン、レプチン、遊離脂肪酸、トリグリセリド、コレステロール、HDL、LDL、ALAT、ASATおよび尿素の測定のために、28日目に、体幹の血液を採取した。ヘマトクリット値も測定した。精巣上体白色脂肪組織、肝臓および腓腹筋を解剖し、計量した。
薬物動態解析
上記のように、血漿曝露用のサテライト動物(3匹の動物/投与)を5、15および30mg/kg/日の実施例1で経口的に処置した。7日目に、投与前、投与から10分後、30分後、1時間後、2時間後、3時間後、4時間後、6時間後、8時間後および24時間後の時間ポイントで、血液試料を尾静脈から採取する。15mg/kg/日の処置群における動物から、28日目に、7日目についてのものと対応する時間ポイントで、新しい血液試料を採取した。血液試料(約150μL)をヘパリン化チューブ中に採取し、遠心分離(4000rpm、5分間、+4℃)まで氷上に置いた。分析まで血漿を−20℃で貯蔵した。HPLCおよびエレクトロスプレーイオン化タンデム質量分析により、血液試料を分析した。
上記のように、血漿曝露用のサテライト動物(3匹の動物/投与)を5、15および30mg/kg/日の実施例1で経口的に処置した。7日目に、投与前、投与から10分後、30分後、1時間後、2時間後、3時間後、4時間後、6時間後、8時間後および24時間後の時間ポイントで、血液試料を尾静脈から採取する。15mg/kg/日の処置群における動物から、28日目に、7日目についてのものと対応する時間ポイントで、新しい血液試料を採取した。血液試料(約150μL)をヘパリン化チューブ中に採取し、遠心分離(4000rpm、5分間、+4℃)まで氷上に置いた。分析まで血漿を−20℃で貯蔵した。HPLCおよびエレクトロスプレーイオン化タンデム質量分析により、血液試料を分析した。
統計
食飼および水の摂取、ならびに体重データをグラム単位および基礎の%として算出し、平均+/−SDおよび/または+/−SEMとして示す。処置前の全ての日にわたって値を平均化することにより結果は変化しなかったので、処置開始の前日(0日目)における基礎値を代表値と見なした。
食飼および水の摂取、ならびに体重データをグラム単位および基礎の%として算出し、平均+/−SDおよび/または+/−SEMとして示す。処置前の全ての日にわたって値を平均化することにより結果は変化しなかったので、処置開始の前日(0日目)における基礎値を代表値と見なした。
選択した時間ポイントにおける処置群間の比較のために、繰り返し測定した(x回の処理)二元配置一変量ANOVA、次いで、一元配置ANOVAにより、体重および食飼摂取のデータを統計的に分析した。ビヒクル対照に対する処置群の有意性を調べるために、一元配置ANOVA、次いで、Dunnettのt−検定により、臨床化学測定値を分析した。P<0.05ならば、2群間の差異は有意であると見なした。Windows用のSPSSを用いて統計的評価を行った。
結果
体重に対する効果
長期間研究の目的は、4週間の長期にわたる処置期間が持続的な体重減少をもたらし得るかどうかを研究することであり、さらに、最小有効量が決定できる。実施例1を用いる初期急性および長期間研究に基づいて、用量を選択した。全処置期間にわたって、実施例1により体重は有意に減少した(繰り返しANOVA 群F(3,42)=12.6;P<0.001)(図1)。体重の減少は、5、15および15mg/kgの用量について、各々、3.9、3.7および6.9%だった(全群についてビヒクルに対してDunnettのt−検定P<0.001)(表2を参照のこと)。
体重に対する効果
長期間研究の目的は、4週間の長期にわたる処置期間が持続的な体重減少をもたらし得るかどうかを研究することであり、さらに、最小有効量が決定できる。実施例1を用いる初期急性および長期間研究に基づいて、用量を選択した。全処置期間にわたって、実施例1により体重は有意に減少した(繰り返しANOVA 群F(3,42)=12.6;P<0.001)(図1)。体重の減少は、5、15および15mg/kgの用量について、各々、3.9、3.7および6.9%だった(全群についてビヒクルに対してDunnettのt−検定P<0.001)(表2を参照のこと)。
食飼摂取量に対する効果
図2に示すように、実施例1は、始めの7日間に食飼摂取量を有意に減少した(繰り返しANOVA 群F(3,42)=9.887;P<0.001)。Dunnetのt−検定は、15および30mg/kgの用量がビヒクルと有意に異なり(P<0.001)、一方で、5mg/kgの用量は有意に異ならないことを示した。故に、最小有効量は15mg/kgである。食飼摂取量への効果は8日目〜14日目の間に弱まったが、統計的に有意ではないものの(群F(3,42)=2.459;P<0.076)、残りの処置期間中も減少したままであった。15日目〜28日目にわたる減少の平均は7〜12%であったが、最大用量のみが統計的有意性に達した(P<0.035)。
図2に示すように、実施例1は、始めの7日間に食飼摂取量を有意に減少した(繰り返しANOVA 群F(3,42)=9.887;P<0.001)。Dunnetのt−検定は、15および30mg/kgの用量がビヒクルと有意に異なり(P<0.001)、一方で、5mg/kgの用量は有意に異ならないことを示した。故に、最小有効量は15mg/kgである。食飼摂取量への効果は8日目〜14日目の間に弱まったが、統計的に有意ではないものの(群F(3,42)=2.459;P<0.076)、残りの処置期間中も減少したままであった。15日目〜28日目にわたる減少の平均は7〜12%であったが、最大用量のみが統計的有意性に達した(P<0.035)。
表4〜6において、実施例1について表3で得られた幾つかの値は、先行技術に含まれる化合物について得られたものである:
表4−WO02/100822の実施例148(N−(7−ピペラジン−1−イル−ベンゾフラン−5−イル)−1−ナフチルスルホンアミド,塩酸塩)について得られた値。実施例148について、スルホンアミド基のNH−部分はベンゾフラン環に結合している。
表4は、WO02/100822で開示された実施例148と比較して、実施例1が、5−HT2a、5−HT2bおよび5−HT2cよりも5−HT6について優れた選択性を有することを示す。
5−HT2a、5−HT2bおよび5−HT2cよりも5−HT6についての良好な選択性を成し遂げるために、前者の受容体についてのKi−結合は、5−HT6結合に対して少なくとも100倍である必要がある。
表5−WO2004/000828に含まれるが具体的には開示されていない化合物A(5−クロロチオフェン−2−スルホン酸、[7−(ピペリジン−4−イルオキシ)−ベンゾフラン−5−イル]アミド,塩酸塩)および化合物B(N−[7−(4−ピペリジニルオキシ)−1−ベンゾフラン−5−イル]−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホンアミド)について得られた値。化合物AおよびBの両方について、スルホンアミド基のNH−部分はベンゾフラン環に結合している。
表5はWO2004/000828に含まれる化合物AおよびBと比較して、実施例1が、5−HT1a、5−HT1b、5−HT2a、5−HT2bおよび5−HT2cよりも5−HT6について優れた選択性を有し、ならびに優れたβ1、β2、κ(KOP)および5−HT3阻害値を有することを示す。
β1、β2、κ(KOP)および5−HT3よりも5−HT6について良好な選択性を成し遂げるために、前者の阻害%は1μMにおいて≦70%である必要がある。
表6−WO2004/000828に含まれるが具体的には開示されていない化合物C(N−[7−(4−ピペリジニル)オキシ−1−ベンゾフラン−5−イル]−2−メトキシ−6−メチルベンゼンスルホンアミド)および化合物D(N−[7−(3−ピペリジニル)オキシ−1−ベンゾフラン−5−イル]−2−メトキシ−5−メチルベンゼンスルホンアミド)について得られた値。化合物CおよびDの両方について、スルホンアミド基のSO2−部分はベンゾフラン環に結合している。
表4は、WO2004/000828に含まれる化合物AおよびBと比較して、実施例1が、5−HT2a、5−HT2bおよび5−HT2cよりも5−HT6について優れた選択性を有することを示す。
Claims (16)
- 治療に用いるための請求項1記載の化合物。
- 体重および体重増加の減少を成し遂げるために、肥満、2型糖尿病のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための、請求項1記載の化合物。
- 中枢神経系の障害から選択される5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための請求項1記載の化合物。
- 中枢神経系の障害がアルツハイマー病および統合失調症に関連する認識機能障害を含む認知障害である、請求項4記載の化合物。
- 医薬上許容される希釈剤または担体と組み合わせて、活性成分として請求項1記載の化合物を含有する医薬製剤。
- 体重および体重増加の減少を成し遂げるために、肥満、2型糖尿病のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための、請求項1記載の化合物を含有する医薬製剤。
- 中枢神経系の障害から選択される5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための、請求項1記載の化合物を含有する医薬製剤。
- 中枢神経系の障害がアルツハイマー病および統合失調症に関連する認識機能障害を含む認知障害である、請求項8記載の医薬製剤。
- 体重および体重増加の減少を成し遂げるための、肥満、2型糖尿病のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防方法であって、かかる処置の必要な対象へ有効量の請求項1記載の化合物を投与することを含む、方法。
- 中枢神経系の障害から選択される5−HT6受容体関連障害の処置または予防方法であって、かかる処置の必要な対象へ有効量の請求項1記載の化合物を投与することを含む、方法。
- 中枢神経系の障害がアルツハイマー病および統合失調症に関連する認識機能障害を含む認知障害である、請求項11記載の方法。
- 5−HT6受容体活性の調節方法であって、その必要のある対象へ有効量の請求項1記載の化合物を投与することを含む、方法。
- 体重および体重増加の減少を成し遂げるために、肥満、2型糖尿病のごとき5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための医薬の製造のための、請求項1記載の化合物の使用。
- 中枢神経系の障害から選択される5−HT6受容体関連障害の処置または予防に用いるための医薬の製造のための、請求項1記載の化合物の使用。
- 中枢神経系の障害がアルツハイマー病および統合失調症に関連する認識機能障害を含む認知障害である、請求項15記載の使用。
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